将红细胞置于高蛋白溶液中+细胞形态会发生什么变化?

1. 请比较质膜、内膜和生物膜在概念上的异同。 答:细胞质膜(plasma membrane)是指包围在细胞表面的一层极薄的膜,主要由膜脂和膜蛋白 所组成。质膜的基本作用是维护细胞内微环境的相对稳定,并参与同外界环境进行物质交换、 能量和信息传递。另外,在细胞的生存、生长、分裂、分化中起重要作用。真核生物除了具 有细胞表面膜外,细胞质中还有许多由膜分隔成的各种细胞器,这些细胞器的膜结构与质膜 相似,但功能有所不同,这些膜称为内膜(internal membrane),或胞质膜(cytoplasmic membrane)。内膜包括细胞核膜、内质网膜、高尔基体膜等。由于细菌没有内膜,所以细菌 的细胞质膜代行胞质膜的作用。生物膜(biomembrane,or biological membrane)是细胞内膜和 质膜的总称。生物膜是细胞的基本结构,它不仅具有界膜的功能,还参与细胞的全部生命活 动。

2. 如何理解细胞膜作为界膜对细胞生命活动所起的作用?答:界膜的涵义包括两个方面:细胞 界膜和内膜结构的界膜,作为界膜的膜结构对于细胞生命的进化具有重要意义,这种界膜不 仅使生命进化到细胞的生命形式,也保证了细胞生命的正常进行,它使遗传物质和其他参与 生命活动的生物大分子相对集中在一个安全的微环境中,有利于细胞的物质和能量代谢。细 胞内空间的区室化,不仅扩大了表面积,还使细胞的生命活动更加高效和有序。 

3. 简述细胞膜结构的基本功能及对细胞生命活动的影响。 答:细胞膜结构的基本功能包括以下几个方面: 界膜和区室化(delineation and compartmentalization) 细胞膜重要的作用就是勾划了细胞的边界,并且在细胞质中划分了 许多以膜包被的区室。调节运输(regulation of transport) 膜为两侧的分子交换提供了一个屏 障,一方面可以让某些物质"自由通透",另一方面又作为某些物质出入细胞的障碍。功能区 室化细胞膜的另一个重要的功能就是通过形成膜结合细胞器,使细胞内的功能区室化。例如 细胞质中的内质网、高尔基体等膜结合细胞器的基本功能是参与蛋白质的合成、加工和运输; 而溶酶体的功能是起消化作用,与分解相关的酶主要集中在溶酶体。又如线粒体的内膜主要 功能是进行氧化磷酸化,与该功能有关的酶和蛋白复合体集中排列在线粒体内膜上。另一个 细胞器叶绿体的类囊体是光合作用的光反应场所,所以在类囊体膜中聚集着与光能捕获、电 子传递和光合磷酸化相关的功能蛋白和酶。信号的检测与传递(detection and transmission of signals) 细胞通常用质膜中的受体蛋白从环境中接收化学和电信号。细胞质膜中具有各种不 同的受体,能够识别并结合特异的配体,产生一种新的信号激活或抑制细胞内的某些反应。 如细胞通过质膜受体接收的信号决定对糖原的合成或分解。膜受体接收的某些信号则与细胞 分裂有关。参与细胞间的相互作用(intercellular interaction) 在多细胞的生物中, 细胞通过质 膜进行多种细胞间的相互作用,包括细胞识别、细胞粘着、细胞连接等。如动物细胞可通过 间隙连接,植物细胞则通过胞间连丝进行相邻细胞间的通讯,这种通讯包括代谢偶联和电偶 联。 能量转换(energy transduction) 细胞膜的另一个重要功能是参与细胞的能量转换。例如 叶绿体利用类囊体膜上的结合蛋白进行光能的捕获和转换,后将光能转换成化学能储存在 碳水化合物中。同样,膜也能够将化学能转换成可直接利用的高能化合物 ATP,这是线粒体 的主要功能。细胞膜的这些基本功能也是生命活动的基本特征,没有膜的这些功能,细胞不 能形成, 细胞的生命活动就会停止。

4. 有人说红细胞是研究膜结构的好材料,你能说说理由吗?  答:首先是红细胞数量大,取材容易(体内的血库),极少有其它类型的细胞污染; 其次成熟 的哺乳动物的红细胞中没有细胞核和线粒体等膜相细胞器,细胞膜是它的惟一膜结构, 所 以分离后不存在其它膜污染的问题。 

5. 红细胞如何进行 O2 和 CO2 的运输作用?  答:红细胞对 O2 和 CO2 的运输与膜的性质有关。氧是一种小分子,它能够自由扩散通过红细胞膜进入红细胞内,并被血红蛋白结合。红细胞膜的这种性质使得红细胞能够从肺中摄 取氧,因为在肺毛细管中 O2 的压力高, O2 就很容易透过红细胞膜进入红细胞;又由于肺 毛细管中 CO2 的压力很低,红细胞中的 CO2 就会释放出来。红细胞从肺组织中获得 O2 后 通过循环系统进入体毛细管,在体毛细管中由于 O2 的压力低、CO2 压力高,O2 就会从红 细胞中释放出来,而 CO2 则会进入红细胞。由于气体 CO2 难溶于水溶液,进入红细胞后就 难以溶解到红细胞的细胞质中。这要依赖于红细胞质中的碳酸酐酶(carbonic anhydrase),它 可将 CO2 转变成水溶性的碳酸氢根阴离子(HCO3-)。水溶性的碳酸氢根阴离子通过红细胞膜 中的带 3 蛋白,同 Cl-离子进行交换排出红细胞,所以将带 3 蛋白称为阴离子交换蛋白。

 6. 请简述红细胞膜骨架的装配过程。 答:分为三步;  ① 首先是血影蛋白与 4.1 蛋白、肌动蛋白的相互作用:血影蛋白的α和β亚基形成二聚体, 在红细胞膜内,血影蛋白多以 4 聚体形式存在(也有 6 聚体、8 聚体)。血影蛋白 4 聚体在 4.1 蛋白的帮助下同肌动蛋白寡聚体结合组成骨架的基本网络。一般认为,12~17 个肌动蛋白 寡聚体及 4.9 蛋白和原肌球蛋白组成一个基本结构蛋白,这种结构蛋白再结合到血影蛋白和 4.1 蛋白复合体上。4.9 蛋白和原肌球蛋白可稳定肌动蛋白寡聚体。 ② 4.1 蛋白同血型糖蛋白相互作用:4.1 蛋白的 N 端,35000 的区域在生理状态下带正电荷, 而血型糖蛋白带负电荷,所以 4.1 蛋白能够以静电稳定性同血型糖蛋白结合。 ③ 锚定蛋白与血影蛋白、带 3 蛋白的相互作用:锚定蛋白 N 端 90000 区可与带 3 蛋白结合, 而 72000 区可与血影蛋白结合,由于带 3 蛋白是膜整合蛋白、血影蛋白是膜骨架蛋白,所以 锚定蛋白起媒介作用将骨架蛋白与质膜相连。

7. 有人说膜脂的功能仅作为膜的骨架,并作为非脂溶性物质进入细胞的障碍,你认为此说 有何不妥? 答:膜脂的主要功能是构成膜的基本骨架。去除膜脂,则使膜解体。另外膜脂也是膜蛋白的 溶剂,一些蛋白通过疏水端同膜脂作用,使蛋白镶嵌在膜上得以执行特殊的功能。有研究表 明,膜脂为某些膜蛋白(酶)维持构象、表现活性提供环境,一般情况下,膜脂本身不参与反 应(细菌的膜脂参与反应)。膜上有很多酶的活性依赖于膜脂的存在。如果去掉脂类,酶蛋白 即失去活性,加上脂类, 又可使活性恢复。有些膜蛋白只有在特异的磷脂头部基团存在时 才有功能。 

8. 糖脂是如何决定血型的? 答:ABO 血型是由 ABO 血型抗原决定的, 称为 ABO 血型决定子(determinant),它是一种 糖脂,其寡糖部分具有决定抗原特异性的作用。ABO 血型决定子是短的、分支寡糖链,如 A 血型的人具有一种酶,这种酶能够将 N-乙酰半乳糖胺添加到糖链的末端;B 血型的人具 有在糖链末端添加半乳糖的酶,AB 血型的人具有上述两种酶;O 血型的人则缺少上述两种 酶,在抗原的末端既无 N-乙酰氨基半乳糖,又无半乳糖。也就是说人的血型是 A 型、B 型、 AB 型还是 O 型,是由红细胞膜脂或膜蛋白中的糖基决定的。A 血型的人红细胞膜脂寡糖链 的末端是 N-乙酰半乳糖胺(GalNAc),B 血型的人红细胞膜脂寡糖链的末端是半乳糖(Gal),O 型则没有这两种糖基,而 AB 型的人则在末端同时具有这两种糖。

9. 十二烷基磺酸钠(SDS)和 Triton X-100 都是去垢剂,哪一种可用于分离有生物功能的膜蛋 白?(答案)  答:去垢剂可分为离子型和非离子型两种。十二烷基磺酸钠(SDS)是常用的离子型去垢剂, 它不仅可使细胞膜崩溃,并与膜蛋白的疏水部分结合使其分离,而且还破坏膜蛋白内部的非 共价键,使蛋白变性,所以不宜用于分离有功能的膜蛋白。Triton X-100 是温和性去垢剂, 它可以使膜脂溶解,又不使蛋白变性,可分离到有生物功能的膜蛋白。 

10. 膜结构不对称性的意义是什么?  答:膜脂、膜蛋白及膜糖分布的不对称性导致了膜功能的不对称性和方向性。保证了生命活 动的高度有序性。膜脂在膜中的分布是不对称的,虽然这种不对称性的生物学作用还了解得 很少,但已经取得了不少进展。如糖脂是位于脂双层的外侧,其作用可能作为细胞外配体 (ligand)的受体。磷脂酰丝氨基主要集中在脂双层的内叶,在生理 pH 下带负电荷,这种带电 性使得它能够同带正电的物质结合,如同血型糖蛋白 A 跨膜α螺旋邻近的赖氨酸、精氨酸 结合。磷脂酰胆碱出现在衰老的淋巴细胞外表面,作为让吞噬细胞吞噬的信号。磷脂酰胆碱 也出现在血小板的外表面,此时作为血凝固的信号。磷脂酰肌醇主要集中在内叶,它们在将 细胞质膜的刺激向细胞质传递中起关键作用。膜不仅内外两侧的功能不同,分布的区域对功 能也有影响。造成这种功能上的差异, 主要是膜蛋白、膜脂和膜糖分布不对称引起的。细 胞间的识别、运动、物质运输、信号传递等都具有方向性。这些方向性的维持就是靠分布不 对称的膜蛋白、膜脂和膜糖来提供。

11. 孔蛋白只存在于双层膜的外膜中,为什么?  答:由于孔蛋白的孔径大,所以只能存在于外膜,而不能存在于内膜。内膜有界膜的作用, 如果有孔蛋白,则失去界膜的功能。 

12. 在酶法标记测定膜蛋白的定向实验中若是要标记膜内侧的蛋白,该如何处理?  答:将人工脂质体放入低渗溶液中,这样, 乳过氧化物酶就能进入脂质体进行内侧蛋白质 标记(Q3-1)。 图 Q3-1 乳过氧化物酶就能进入脂质体进行内侧蛋白质标记 

13. 请说明磷脂酶处理法研究红细胞膜脂在脂双层中定位的原理。 答:由于红细胞具有血影现象,只要将红细胞置于低离子浓度的溶液中,红细胞就会发生渗 漏释放出内含物,得到只有红细胞膜的空壳。然后调整溶液中的 Mg2+离子浓度,改变红细 胞小泡的状态。若是从溶液中除去 Mg2+, 则形成外翻的小泡,若是加入 Mg2+则是正常方 向的小泡, 然后用脂酶分别处理这两种红细胞膜。常用的脂酶是磷脂酶(phospholipase),这 种酶也是因为相对分子质量大而不通过细胞膜,所以磷脂酶只能附着在膜泡的外表面,能够 被磷脂酶水解的就是位于外表面的磷脂,然后再根据它原来的状态,确定在红细胞膜脂中的 定向。 

14. 膜的流动性的生理意义何在? 答:① 细胞质膜适宜的流动性是生物膜正常功能的必要条件。 ② 酶活性与流动性有极大的关系,流动性大活性高。 ③ 如果没有膜的流动性,细胞外的营养物质无法进入,细胞内合成的胞外物质及细胞废物 也不能运到细胞外,这样细胞就要停止新陈代谢而死亡。 ④ 膜流动性与信息传递有着极大的关系。 ⑤ 如果没有流动性,能量转换是不可能的。 ⑥ 膜的流动性与发育和衰老过程都有相当大的关系。 

15. 请从起始条件、运输方式、产生的结果等三个方面进行主动运输和被动运输的比较。 答:将比较结果列于表 Q3-1 中: 表 Q3-1 被动运输与主动运输在起始条件、运输方式和产生的结果的比较   被动运输 主动运输 起始条件 细胞外被运输的物质浓度大大高于细胞内的浓度 细胞外被运输的物质的浓 度可能高于、也可能低于细胞内的浓度 运输方式 通过扩散或运输蛋白形成的通道进入细胞 通过具有酶活性的运输蛋白 (泵),在能量的驱动下进出细胞 产生的结果 后使细胞内外的浓度达到平衡 后细胞内外的浓度处于稳定,建立了浓 度梯度   

16. 如何根据细胞的渗透现象解释植物细胞的质壁分离(plasmolysis)?  答:由于细胞的渗透现象,使得细胞在不同浓度的溶液中,会发生膨胀(swell)或收缩(shrink)。 实际上这种现象取决于溶液中的溶质和细胞中该物质的浓度。若将动物细胞置于高渗溶液 中,水则会从细胞中渗出,细胞发生收缩。细胞在低渗溶液中会吸水膨胀和破裂。若将植物 细胞置于高渗溶液中,细胞脱水发生质壁分离(plasmolysis)。若是在低渗溶液中,植物的细 胞壁保护细胞防止过度膨胀而破裂,此时由于水的进入,细胞内的压力升高,使细胞变得坚 硬(图 Q3-2)。 图 Q3-2 动物细胞和植物细胞在不同浓度的蔗糖溶液中的行为 

17. 为什么所有带电荷的分子(离子), 不管它多小,都不能自由扩散?  答: 带电的物质通常同水结合形成一个水合的外壳,这不仅增加了它们的分子体积,同时也 大大降低了脂溶性。因此说,所有带电荷的分子(离子),不管它多小,都不能自由扩散。 

18. 如何理解"被动运输是减少细胞与周围环境的差别,而主动运输则是努力创造差别,维 持生命的活力“?  答:主要是从创造差异对细胞生命活动的意义方面来理解这一说法。主动运输涉及物质输入 和输出细胞和细胞器,并且能够逆浓度梯度或电化学梯度。这种运输对于维持细胞和细胞器 的正常功能来说起三个重要作用:① 保证了细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必需的 营养物质,即使这些营养物质在周围环境中或表面的浓度很低;② 能够将细胞内的各种物 质,如分泌物、代谢废物以及一些离子排到细胞外,即使这些物质在细胞外的浓度比细胞内 的浓度高得多; ③能够维持一些无机离子在细胞内恒定和适的浓度,特别是 K+、Ca2+和 H+的浓度。概括地说,主动运输主要是维持细胞内环境的稳定,以及在各种不同生理条件 下细胞内环境的快速调整,这对细胞的生命活动来说是非常重要的。 

19. 四种运输 ATPase 在结构、存在部位和功能上有什么不同?  答:四种运输 ATPase 的差异列于表 Q3-2 中。  表 Q3-2 四类 ATP 驱动的离子和小分子运输泵的比较 类型 运输物质 结构与功能特点 存在的部位 P 型 H+,Na+,K+,Ca2+ 通常有大小两个亚基,大亚基被磷酸化,小亚基调节运输。 H+泵:存在于植物、真菌和细菌的质 膜;Na+/K+:动物细胞的质膜;H+/K+泵:哺乳动物胃 细胞表层质膜;Ca2+泵:所有真核生物的质膜; 肌细胞的肌质网膜。 F 型 只是 H+ 有多个跨膜亚基,建立 H+的电化学梯度,合成 ATP。 细菌的质膜、线粒体内 膜、叶绿体的类囊体膜。 V 型 只是 H+ 多个跨膜亚基, 亚基的细胞质部分可将 ATP 水解, 并利用释放的能量将 H+ 运输到囊泡中,使之成为酸性环境。 ①植物、酵母和其它真菌的液泡膜;②动物细胞的 溶酶体和内体的膜;③某些分泌酸性物质的动物细胞质膜(如破骨细胞和肾管状细胞)。 ABC 型 离子和各种小分子 两个膜结构域形成水性通道,两个细胞质 ATP 结合结构域 与 ATP 水解及物质运输相偶联。不同结构域可以位于同一个亚基,也可位于不同的亚基。 ①细菌质膜(运输氨基酸、糖和肽);②哺乳动物内质网膜(运输与 MHC 蛋白相关的抗原肽); ③哺乳动物细胞质膜(运输小分子、 磷脂、小的类脂分子)  

两个大亚基(α亚基)和两个小亚基(β亚基)组成。α亚基是跨膜蛋白,在膜的内侧有 ATP 结 合位点,细胞外侧有乌本苷(ouabain)结合位点;在α亚基上有 Na+和 K+结合位点。 Na+/K+ ATPase 运输分为六个过程: ①在静息状态,Na+/K+泵的构型使得 Na+ 结合位点暴 露在膜内侧。当细胞内 Na+浓度升高时,3 个 Na+ 与该位点结合;② 由于 Na+的结合,激 活了 ATP 酶的活性,使 ATP 分解, 释放 ADP,α亚基被磷酸化; ③由于α亚基被磷酸化,引起酶发生构型变化, 于是与 Na+ 结合的部位转向膜外侧,并向胞外释放 3 个 Na+ ;④ 膜外的两个 K+同α亚基结合; ⑤ K+ 与磷酸化的 Na+/K+ ATPase 结合后, 促使酶去磷酸 化;⑥ 去磷酸化后的酶恢复原构型, 于是将结合的 K+ 释放到细胞内。每水解一个 ATP, 运 出 3 个 Na+ , 输入 2 个 K+ 。Na+ /K+泵工作的结果,使细胞内的 Na+浓度比细胞外低 10~ 30 倍,而细胞内的 K+浓度比细胞外高 10~30 倍。由于细胞外的 Na+浓度高,且 Na+是带 正电的,所以 Na+ /K+泵使细胞外带上正电荷。 意义: Na+/K+ 泵具有三个重要作用, 一是维持了细胞 Na+离子的平衡,抵消了 Na+离子的 渗透作用;二是在建立细胞质膜两侧 Na+离子浓度梯度的同时,为葡萄糖协同运输泵提供了 驱动力;三是 Na+泵建立的细胞外电位,为神经和肌肉电脉冲传导提供了基础。 

21. 简述 Ca2+ 泵(Ca2+ pump, Ca2+ ATPase)的结构和作用机理。  答:Ca2+-ATPase 有 10 个跨膜结构域,在细胞膜内侧有两个大的细胞质环状结构,第一个 环位于跨膜结构域 2 和 3 之间,第二个环位于跨膜结构域 4 和 5 之间。在第一个环上有 Ca2+ 离子结合位点;在第二个环上有激活位点,包括 ATP 的结合位点。Ca2+-ATPase 的氨基端和 羧基端都在细胞膜的内侧,羧基端含有抑制区域。在静息状态,羧基端的抑制区域同环 2 的激活位点结合,使泵失去功能,这就是自我抑制。 Ca2+-ATPase 泵有两种激活机制,一种是受激活的 Ca2+/钙调蛋白(CaM)复合物的激活,另 一种是被蛋白激酶 C 激活。当细胞内 Ca2+浓度升高时,Ca2+同钙调蛋白结合,形成激活的 Ca2+/钙调蛋白复合物,该复合物同抑制区结合,释放激活位点,泵开始工作。当细胞内 Ca2+ 浓度下降时,CaM 同抑制区脱离,抑制区又同激活位点结合,使泵处于静息状态。在另一 种情况下,蛋白激酶 C 使抑制区磷酸化,从而失去抑制作用;当磷酸酶使抑制区脱磷酸, 抑制区又同激活位点结合,起抑制作用。 Ca2+ 泵的工作原理类似于 Na+/K+ ATPase。在细胞质膜的一侧有同 Ca2+结合的位点,一 次可以结合两个 Ca2+, Ca2+结合后使酶激活,并结合上一分子 ATP,伴随 ATP 的水解和 酶被磷酸化,Ca2+泵构型发生改变,结合 Ca2+的一面转到细胞外侧,由于结合亲和力低 Ca2+离子被释放,此时酶发生去磷酸化,构型恢复到原始的静息状态。Ca2+ -ATPase 每水 解一个 ATP 将两个 Ca2+离子从胞质溶胶输出到细胞外。 

22. 请简述细菌细胞中葡萄糖的磷酸化运输机理。 答:细菌细胞中葡萄糖的磷酸化运输过程是:首先将供体磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸基团转移 到细胞质的酶 I(E-I),然后将磷酸基团转移给 HPr 蛋白,起始步骤对于各种糖的运输都是相 同的。第二步要根据被转运的糖而定,如运输的是葡萄糖,HPr 蛋白要将磷酸基转给酶Ⅲ(EⅢ),再转给位于质膜中的酶Ⅱ(E-Ⅱ),但对于甘露糖的转运则不需酶Ⅲ的参与,所以可直接 将磷酸基团转给位于质膜中的酶Ⅱ(E-Ⅱ);后由酶Ⅱ将磷酸基团转给被运输的糖。酶Ⅱ和 酶Ⅲ对于不同的糖具有特异性。该运输方式中,被转运进到细胞中的糖浓度,从形式上看没 有提高,但实质上是提高了,只不过通过磷酸化作用进行了修饰。

上出现了多种能被光线激活的蛋白质,“紫膜”是该菌质膜上一些特化的区域(斑块),上面只含一种蛋白质,就是细菌视紫红质(bacteriorhodopsin)。该蛋白含有七个α螺旋,每个螺旋 长 3-4nm,在蛋白的中部有几个能够吸收光的视黄醛基团,又称发色基团;当该基团被一个 光量子激活时,就能引起整个分子的构型发生变化,导致两个 H+从细胞内运送到细胞外。 结果造成了细胞内外的质子浓度差:细胞外部高内部低,这种浓度梯度可被另一种膜蛋白用 于 ATP 的合成。在这个系统中,H+的运输是由光提供能量。 

24. 简述说明 ABC 运输蛋白对甘露糖运输的机理。 答:甘露糖先通过外膜的选择性孔蛋白进入膜间腔,然后被一种结合蛋白(周质结合蛋白)所 结合。结合蛋白有两个结构域,一个同甘露糖结合,该结构域与甘露糖等物质结合后,会引 起另一个结构域发生构型变化并同 ABC 运输蛋白结合。这样,被运输的物质就得以同 ABC 运输蛋白结合,在水解 ATP 供能的情况下,ABC 运输蛋将糖等运入细胞内。 

25. 请比较动物细胞和植物细胞主动运输的差异. 答:动物细胞和植物细胞不仅结构有所差别,载体蛋白也有所不同。动物细胞质膜上有 Na+-K+ ATPase,并通过对 Na+、K+ 的运输建立细胞的电化学梯度;但是在植物细胞(包括 细菌细胞)的质膜中没有 Na+-K+ATPase,代之的是 H+-ATP 酶,并通过对 H+的运输建立细 胞的电化学梯度,使细胞外 H+的浓度比细胞内高;与此同时 H+泵在周围环境中创建了酸 性 pH,然后通过 H+质子梯度驱动的同向运输,将糖和氨基酸等输入植物的细胞内。在动物 细胞溶酶体膜和植物细胞的液泡膜上都有 H+-ATP 酶,它们作用都一样,保持这些细胞器的 酸性。   

 1.细胞外基质的化学组成和主要功能是什么? 答:细胞外基质的化学组成包括 3 类:氨基聚糖和蛋白聚糖、胶原和弹性蛋白以及纤连蛋白 和层粘连蛋白。主要功能表现在:对细胞组织起支持、保护、提供营养,以及胚胎发育形态 建成、细胞分裂、细胞分化、细胞运动迁移、细胞识别、细胞黏着和通信联络等方面。

2.胶原的分子组成和结构有何特点?如何装配?有何功能? 答:胶原分子由 3 条α螺旋肽链组成,每条肽链包含约 1000 个氨基酸残基,氨基酸组成规 则的 Gly-X-Y (X 为 Pro,Y 为 Hypro 或 Hylys)三肽重复序列。三肽相互交联。胶原在合成时 首先合成前胶原,分泌到细胞外基质中,有前肽酶切去前肽形成直径 1.5nm,长 300nm 的 胶原分子。胶原分子按照相邻分子相错 1/4 长度,前后分子首尾相隔 35nm 的距离,进行自 我装配,形成直径 10~30nm 明暗相间的胶原纤维。胶原纤维在细胞外基质中常聚集成束。 功能:胶原在不同的组织中呈不同形态结构,与其功能(抗张性、强韧性、抗拉性、支持保 护、形成基膜等)相适应;胶原通过与细胞外基质中各种成分结合,将细胞外基质组织起来, 同时与细胞表面受体结合,连成组织和器官;胶原通过细胞表面受体介导与细胞内骨架相互 作用,影响细胞的形态与运动;胶原有刺激上皮细胞分化,维持上皮细胞生长的作用,并作 为细胞相互作用的支架和细胞迁移的基质,引导细胞迁移。 

3.纤连蛋白的结构如何?为什么说纤连蛋白是一种多功能分子? 答:纤连蛋白由 2 个相似的亚单位形成二聚体,含糖 5%,每条肽链约 2500 个氨基酸残基, 肽链中折叠成各种球状结构域,每个结构域能选择性的与细胞外基质中的各种大分子(胶原、 氨基聚糖、蛋白聚糖等)和细胞表面纤连蛋白受体结合行使各种功能。两条肽链 C 端通过二 硫键共价结合构成 V 型分子。功能:纤连蛋白是一种多功能分子,能使细胞锚定在底物上 静止不动,也能诱导细胞运动迁移,在组织分化、细胞黏着和迁移时起重要作用;在成纤维 细胞表面纤连蛋白形成纤维束与细胞内张力纤维走向一致,有细胞表面受体介导通过连接蛋白与微丝束相互作用形成黏着斑;血浆纤连蛋白能促进血液凝固和创伤面修复:创伤――与 血浆纤连蛋白结合――吸引成纤维细胞、平滑肌细胞和内皮细胞――形成肉芽――形成瘢 痕――刺激上皮细胞生长――修复;胚胎发育初期大量分泌纤连蛋白启动细胞沿着一定途径 迁移;纤连蛋白合成分泌减少使肿瘤细胞黏着能力下降并迁移。 

4.植物细胞被的主要成分有哪些? 各起什么作用?  答: 主要成分包括:纤维素、半纤维素、果胶、木质素和糖蛋白。纤维素是由葡萄糖构成的, 在细胞壁中,由 50~60 个纤维素分子形成一束,并且相互平行排列,形成长的、坚硬的微 纤维。纤维素则相当于动物细胞外基质中的胶原。半纤维素是由几种不同类型的单糖构成的 异质多聚体,这些糖是五碳糖和六碳糖,包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。半纤维素 木聚糖在木质组织中占总量的 50%,它结合在纤维素微纤维的表面,并且相互连接,这些 纤维构成了坚硬的细胞相互连接的网络。果胶(pectin) 是由半乳糖醛酸和它的衍生物组成的 多聚体。类似动物细胞的粘多糖,很容易形成水合胶。果胶在细胞壁中的作用主要是连接相 邻细胞壁,并且形成细胞外基质,将纤维素包埋在水合胶中。木质素(lignin)是由聚合的芳香 醇构成的一类物质,主要存在于木质组织中,主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。木 质素主要存在于纤维素纤维之间,它的作用是抵抗压力。糖蛋白(glycoprotein) 在植物细胞 壁中占总量 10%。重要的一种糖蛋白叫伸展蛋白(extensin),这种蛋白同其它的相关蛋白 一起,与纤维素等形成交叉网络,产生一种加固蛋白质-多糖复合物的力。 

5.初生壁和次生壁是如何形成的?  答: 细胞壁的分泌合成是逐步、分层次进行的,合成越早,后离开质膜越远。首先形成的 是中间层(middle lamella),其构成成份主要是果胶。果胶是相邻两细胞壁所共有的,并且起 到将两个细胞连接在一起的作用。分泌合成的第二个区带称为初生壁,是在细胞生长时期形 成的。初生壁的厚度约为 100~200nm,与动物细胞的基膜相当。初生壁由纤维素、半纤维 素、果胶和糖蛋白等松散组成。在初生壁中,果胶对于初生壁的弹性是十分重要的,使细胞 在生长过程中进一步扩展。次生壁是在细胞停止生长后分泌形成的,主要是增加细胞壁的厚 度和强度。次生壁位于初生壁的内层,纤维素和木质素是次生壁的主要成份,但基本不含果 胶,这样使得次生壁非常的坚硬。次生壁是由几层纤维素微纤维组成,各自形成密集结实的 层。 

6.如何证明革兰氏阳性菌细胞壁中胞壁质还具有骨架作用决定细胞的形态?  答: 用溶菌酶水解细胞壁的胞壁质的实验可证明这一点,因为用溶菌酶水解了细菌细胞壁中 的胞壁质之后,细菌就全部变成了球形。

7.为什么青霉素对革兰氏阳性菌具有抑制作用?  答: 青霉素是由真菌产生的一种抗生素,它能够抑制参与细菌细胞壁肽聚糖装配后形成肽侧 链的酶的活性,没有了侧链,细菌细胞就不能够抵抗正常的渗透压, 其结果被处理的细菌 细胞就会破裂。青霉素主要是对革兰氏阳性菌起作用,因为革兰氏阴性菌的细胞壁中肽聚糖 含量较少,所以对青霉素不太敏感。 

8.动物细胞的细胞外基质和植物细胞的细胞壁的共同特征是什么?  答: 动物细胞的细胞外基质的主要成份是胶原,而植物细胞壁的主要成份是纤维素。共同的 特征是:它们都是长长的坚硬的纤维,并且这些纤维都是包埋在两性的基质中,在基质中充 满了糖蛋白或多糖。 

9.细胞外基质具有哪些功能?  答: 细胞外基质具有下列功能:① 对细胞的形态和细胞活性的维持起重要作用。例如,若 用酶将培养的软骨细胞或哺乳动物的胰腺表皮细胞的 ECM 水解掉,细胞的合成和分泌活动 就会显著下降;此时将细胞外基质材料再添加到处理的培养瓶,可使细胞恢复活力并分泌产物。② 帮助某些细胞完成特有的功能。如肝细胞(hepatocytes)作为肝组织的主要细胞必须同 基膜或其他的细胞外基质接触才能合成细胞型(cell-type)的蛋白质。将肝细胞分离并放在塑 料培养皿中培养,即使加有某种胶原纤维,它们也会停止翻译肝组织特异蛋白(如白蛋白)的 mRNA,并停止合成这些 mRNA。如果在培养细胞的培养液中添加了合适的细胞外基质的成 份,mRNA 的合成和翻译就会恢复。③ 同一些生长因子和激素结合进行信号传导。此外, 某些特殊的细胞外基质也是细胞分化所必需的。胚胎发育的后阶段�形态建成 (morphogenesis)也需要某些细胞外基质的成份。 

10.透明质酸在细胞外基质中的存在方式和作用是什么?  答: 在细胞外基质中, 透明质酸既能参与蛋白聚糖的形成,又能游离存在。在软骨组织的 细胞外基质中,透明质酸同糖胺聚糖和核心蛋白组成软骨组织的蛋白聚糖复合物,称为透明 质酸-蛋白聚糖复合物。在这种复合物中,透明质酸作为一个长轴,将蛋白聚糖连接在一起, 形成更大的更复杂的蛋白聚糖,使细胞外基质具有更大的抗压性。透明质酸是一种重要的糖 胺聚糖,是增殖细胞和迁移细胞的细胞外基质的主要成分,一旦迁移细胞停止移动,透明质 酸就会从细胞外基质中消失,此时细胞间开始接触。 

11.蛋白聚糖在细胞外基质中的功能是什么?  答:蛋白聚糖或透明质酸-蛋白聚糖复合物构成了细胞外基质的基质,由于它们是高度酸性 的,且带负电荷,因此能够结合大量的阳离子,这些阳离子又可结合大量的水分子,这样, 蛋白聚糖形成了多孔的、吸水的胶状物,如同包装材料,填充在细胞外基质中。蛋白聚糖的 这种性质,使细胞表面具有较大的可塑性,从而具有抗挤压能力,对细胞起保护作用。由于 透明质酸以可溶的形式游离存在,所以在细胞外体液和滑液(synovial fluid)中透明质酸的浓 度很高,其结果提高了体液和滑液的粘度和润滑性。单个的蛋白聚糖和透明质酸-蛋白聚糖 复合物直接与胶原纤维连接形成动物细胞外的纤维-网络(fiber-network)结构,不同类型的胶 原和不同类型的蛋白聚糖连接形成不同的纤维-网络,对于提高细胞外基质的连贯性起关键 作用。此外,蛋白聚糖还可作为细胞粘着的暂时性或永久性的位点。暂时性的粘着发生在胚 胎发育中,对于单个细胞及细胞层的移动具有重要作用。另外,蛋白聚糖对于细胞分化也十 分重要,同时也与细胞癌变有关。 

12.胶原的合成、装配和分泌的过程怎样?何时成为水不溶性的?  答: 首先在粗面内质网的核糖体上合成仅含有信号肽的原α链(pro-α-chain), 又称前原胶 原(preprocollagen),原α链进入内质网。然后在内质网腔中通过分子内交联,三股前体肽 自我装配形成三股螺旋, 即前胶原(procollagen)。前胶原进入高尔基体, 经过加工修饰, 并在高尔基体反面网络被包进分泌小泡,然后通过与质膜的融合,分泌到细胞外。在细胞外, 前胶原被两种专一性不同的蛋白水解酶作用,切除 N 端和 C 端的前肽, 两端各保留部分非 螺旋区,称为端肽区(telopeptide region),此时形成的是胶原(collagen)。胶原通过分子间交联 进而聚合成胶原原纤维(collagen fibrills),后装配成胶原纤维(collagen fibers)。原胶原是 可溶性的, 但是, 聚合成胶原纤维就成为水不溶的了。 

13.举例说明某一特定组织的性能通常与胶原分子的三维结构有关。 答: 例如腱,它起着连接肌肉和骨的作用,因此在肌肉收缩时必须能够承受巨大的拉力。腱 具有细胞外基质,并且在 ECM 中胶原纤维沿着腱的长轴平行排列,因此与拉力的方向平行。 又如角膜是一个特别的组织,它既要坚硬以便对眼球提供保护,但又必须是透明的以便光通 过到达视网膜。角膜的厚厚中间层就是细胞外基质,其中含有相当短的胶原纤维,并组成不 同的层。角膜基质的层次结构与胶合板相似,同一层中纤维是相互平行的,但与另一层的纤 维却是垂直的,这种组织方式既赋予了这种娇嫩组织的强度,又提高了组织的透明度。 

答: 有两个主要的功能:① 介导细胞的粘着。FN 可以同其在细胞膜上的受体结合, 根据 对受体的分析,发现受体的细胞外结构域有与 Arg-Gly-Asp-Ser 高亲和结合部位。由于 FN 具有同时与细胞外基质各类成分相结合的特点,并可促进细胞外基质的其它成分的沉积,有 人认为 FN 是细胞外基质的组织者。在 FN 的分子上既有与胶原结合的结构域,又有与细胞 结合的结构域。这样,FN 可以介导细胞外基质与细胞进行结合。② 影响细胞的迁移。一个 突出的例子是胚胎发生早期神经脊细胞的迁移。在神经管形成时, 神经脊细胞从神经管的 背侧迁移到胚胎各个区域,分化成神经节、色素细胞等不同类型的细胞。一般认为 FN 纤维 为细胞的运动提供了轨道,这种推测也得到了实验的证明。将 FN 特异的抗体直接注射到正 在发育的胚中,以此阻止细胞同 FN 的结合,这种处理影响了正常细胞的迁移,导致异常胚 的发育。

15.抗体检测细胞识别和粘着的原理是什么? 如何判断实验结果?  答: 原理是:当发现某种抗体能够阻止细胞间的识别和粘着,那么细胞表面能够同抗体结合 的蛋白分子很可能就是介导细胞识别和粘着的蛋白质分子。实验中需要分离特异的抗体,然 后分两组进行实验, 如果加入抗体后,培养的细胞不能聚集粘着,说明在细胞表面有识别 与粘着的分子, 由于抗体的加入,识别和粘着的分子与抗体结合,从而阻止了细胞间的识 别和粘着。若不加抗体,能够粘着则证实此种推测。 

16.比较三种类型的细胞粘着分子在结构上的差异。 答: 钙粘着蛋白是同嗜性的粘着分子,细胞外部分的四个结构域都结合着 Ca2+,外一个 Ca2+结合结构域介导细胞粘着。免疫球蛋白超家族受体是非 Ca2+依赖性的。参与异嗜和同 嗜性粘着,它们含有多个与免疫球蛋白结构相似的结构域,并常有Ⅲ型纤粘连蛋白的重复单 位。选择蛋白只是在结合有 Ca2+时才同相邻细胞的糖基结合,凝集素位于选择蛋白的顶端, 是 Ca2+在选择蛋白上的结合部位。 

17.细胞有几种类型的粘着?它们之间有何不同?  答: 有两种类型,四种不同的粘着方式。两种类型就是同嗜性细胞粘着和异嗜性细胞粘着,每一种类型中又有两种不同的粘着方式。同嗜性细胞粘着是指参与粘着的两细胞都是用相同 的细胞粘着分子,其中两种不同的方式是分别由钙粘着蛋白和免疫球蛋白介导的细胞粘着。 异嗜性细胞粘着是指参与粘着的两细胞是用不同的细胞粘着分子介导, 两种不同的方式是 免疫球蛋白超家族-整联蛋白介导的粘着、粘蛋白-选择素介导的细胞粘着。 

18.紧密连接除了连接细胞外还有什么作用?意义何在?  答: 紧密连接除了连接细胞之外,还有两个作用:防止物质双向渗漏,并限制了膜蛋白在脂 分子层的流动,维持细胞的极性。紧密连接能够阻止细胞外液中的物质从细胞层的一侧流向 另一侧,紧密连接的这种限制对于膀胱一类器官特别重要。在膀胱中必须严格防止尿液回流 到组织,另外肠道中的物质进入体液也必须仔细调节控制。这些分子从细胞层的一侧移向另 一侧的惟一途径就是通过运输蛋白来精确控制。紧密连接除了具有渗透障碍作用之外,还影 响表皮细胞质膜的极性。例如,肠道表皮细胞含有不同运输蛋白位于肠道表面的细胞质膜, 而位于基底面的细胞质膜含较少运输蛋白。由于脂层是流动的,只有靠紧密连接阻止膜蛋白 从一侧向另一侧的扩散,从而维持着细胞的极性。

19.粘着带与粘着斑连接有什么不同?  答: 主要差别是:粘着带是细胞与细胞间的粘着连接,而粘着斑是细胞与细胞外基质相连。 除了这一根本区别之外,还有其他一些不同: ①参与粘着带连接的膜整合蛋白是钙粘着蛋 白,而参与粘着斑连接的是整联蛋白,即细胞外基质受体蛋白;②粘着带连接实际上是两个 相邻细胞膜上的钙粘着蛋白与钙粘着蛋白的连接,而粘着斑连接是整联蛋白与细胞外基质中 的粘连蛋白的连接,因整联蛋白是纤粘连蛋白的受体,所以粘着斑连接是通过受体与配体的结合;③粘着斑连接中,细胞质斑含有踝蛋白(talin),这种蛋白在其它的细胞质斑中是不存在 的。 

20.间隙连接的作用如何受细胞质中 Ca2+和 H+浓度的调节?  答: 间隙连接在低 Ca2+浓度时开放,此时的细胞质处于静息状态;当 Ca2+浓度升高时,间 隙连接的通道逐步缩小,当 Ca2+浓度达到 10-5M 时间,通道完全关闭。提高 H+浓度,也 就是将细胞质中 pH 值从 7.0 降低到 6.8 或更低,间隙连接的通道也会关闭。间隙连接除了 受 Ca2+和 H+调节外,还受其他的因素调节。 

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高中生物核心知识点汇总

1.病毒不能用一般培养基培养,其原因是病毒只能营活细胞寄生生活

2.真核细胞与原核细胞的本质区别是真核细胞有以核膜为界限的细胞核,而原核细胞没有

3.真核细胞与原核细胞在结构上的统一性表现在都有细胞膜、细胞质和核糖体,都含有遗传物质DNA

4.细胞学说建立的突出意义是阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性

1.生物体内元素的存在形式:大多以化合物的形式存在。

2.细胞中产生水的细胞结构有线粒体、叶绿体、核糖体和细胞核等

3.休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降,正在萌发的种子中自由水和结合水的比值则上升

4.哺乳动物的血钙过多,会出现肌无力症状,由此说明无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用

5.还原糖遇斐林试剂可生成砖红色沉淀,脂肪可被苏丹Ⅲ(或苏丹)染液染成橘黄色(或红色),而蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色

1.写出氨基酸的结构通式:

2.组成蛋白质的氨基酸的共同特点是:每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上

3.脱水缩合的过程是:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2 )相连接,同时脱去一分子水

4.氨基酸分子以脱水缩合的方式形成肽键,由肽键连接氨基酸分子形成肽链肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。

5.蛋白质多样性的直接原因是:组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别

6.蛋白质的功能是:蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,具有催化、运输、免疫、信息传递等功能

1.核酸的功能是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有重要作用

2.DNA和RNA在化学组成上的区别为五碳糖和含N碱基(T和U)的不同

3.一个核苷酸由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成

4.糖类的主要功能是主要的能源物质,大致可以分为单糖、二糖和多糖三类

5.脂肪的主要功能是细胞内良好的储能物质

1.常用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜的原因是:哺乳动物成熟的红细胞没有核膜、线粒体膜等膜结构

2.组成细胞膜的主要成分是:脂质、蛋白质

3.细胞膜的功能有:(1)将细胞与外界环境分隔开;(2)控制物质进出细胞;(3)进行细胞间的信息交流

4.细胞膜的结构特点是:具有一定的流动性;功能特点是:具有选择透过性

5.细胞核的功能是:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心

1.分泌蛋白研究方法:可用同位素标记法,但获取某细胞器时可采用差速离心法。

2.分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐,需消耗能量,体现了细胞膜具有流动性的结构特点。

3.生物膜使真核细胞区室化,对新陈代谢的意义:减少彼此干扰,保证化学反应高效、有序地进行

4.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成。

5.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新。

6.生物膜系统的组成:由内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器的膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成

1.渗透作用的发生必须依赖的条件是:半透膜和膜两侧的浓度差

2.原生质层的组成是:细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质

3.成熟植物细胞发生质壁分离的原因是:外界溶液的浓度大于细胞液浓度,且原生质层比细胞壁伸缩性大

4.自由扩散与协助扩散的共同点是:物质顺浓度梯度扩散

5.主动运输的特点是:需载体、需能量,一般逆浓度

6.胞吞和胞吐的共同点是:运输的都是大分子、都需能量、都依赖于膜泡运输

1.酶的催化效率高的原因是:同无机催化剂相比,酶能显著降低化学反应的活化能

2.关于酶全面而准确的表述是:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物

3.温度、pH与酶活性之间关系的表述是:在最适的温度和pH条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低

4.过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因:酶的空间结构遭到破坏

5.ATP的分子结构可以写成简式:A—P~P~P,其功能是直接给细胞的生命活动提供能量

1.有氧呼吸的表述是:细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程

2.无氧呼吸的特点是:细胞不需要氧的参与,通过多种酶的催化作用,将葡萄糖等有机物不彻底氧化分解,释放少量能量,产生少量ATP的过程

3.有氧呼吸和无氧呼吸的实质是:氧化分解有机物,释放能量,形成ATP

4.有氧呼吸三个阶段的场所分别是细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜

1.叶绿体中4种色素对光的吸收情况是:叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光

2.四种色素在叶绿体中的分布是:分布在叶绿体的类囊体薄膜上

3.光反应阶段的2项重要变化是:叶绿体中的色素吸收光能,将H2 O分解成 [H]和O2 ;同时形成ATP的过程

4.暗反应阶段的重要过程是:CO 2 的固定和C3 的还原等过程

5.光照突然停止,其他条件不变,C 3 和C5 含量的变化是:C 3 上升,C5 下降

6.表述CO 2 中碳原子的转移途径是:CO 2 C 3 →糖类

1.表述光合作用与细胞呼吸物质变化的不同:光合作用是将无机物合成有机物,细胞呼吸是将有机物分解为无机物或分解为小分子有机物

2.表述光合作用与细胞呼吸能量变化的不同:光合作用是将光能转化为化学能贮存在有机物中,细胞呼吸是将有机物分解,产生ATP的过程

3.如果用O 2 的变化量表示净光合速率,准确的表述应是:一定时间内O2 的释放量

4.真正光合速率、净光合速率和呼吸速率三者的关系:真正光合速率=净光合速率+呼吸速率

1.显微观察时细胞数目最多的时期为间期的原因:间期在细胞周期中占时最长

2.细胞分裂间期的主要变化是:DNA分子的复制和有关蛋白质的合成;细胞分裂间期细胞核内的主要变化是:DNA分子的复制

3.细胞分裂的前期,染色体散乱地分布于纺锤体的中央。

4.选择中期观察和计数染色体的原因是:染色体已高度螺旋化,形态稳定,数目清晰

5.用药液使组织细胞中的细胞相互分离开的步骤是:解离

6.分生区细胞的特点是:细胞呈正方形,排列紧密

7.某时期细胞在细胞周期中所占比例的表示方法是:该时期细胞数目与观察细胞总数的比值

1.减数分裂中染色体数目减半的时期和原因是:减数第一次分裂末期、同源染色体分离

2.减数分裂中染色单体消失的时期和原因是:减Ⅱ后期、着丝点分裂

3.减数分裂过程中细胞质均等分裂和不均等分裂的细胞分别是:初级精母细胞、次级精母细胞、第一极体;初级卵母细胞、次级卵母细胞

4.交叉互换发生的时期和部位是:减Ⅰ前期、同源染色体的非姐妹染色单体之间

5.精原细胞的增殖方式有:有丝分裂和减数分裂

6.受精卵细胞核内的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞

7.观察减数分裂最常用的动物材料和植物材料分别是:精巢、花药

1.减数分裂与有丝分裂产生的子细胞中DNA含量不同的原因是:减数分裂时DNA复制1次,细胞连续分裂两次;有丝分裂时DNA复制1次,细胞分裂1次

2.姐妹染色单体上含有等位基因的原因可能是:基因突变或交叉互换,其中最可能的原因是:交叉互换

3.减数第一次分裂若同源染色体不分离,则形成的四个子细胞中两个多一条染色体,另两个少一条染色体,即四个子细胞都异常

4.减数第二次分裂时若一个次级精母细胞姐妹染色单体不分离,则由这个次级精母细胞产生的两个精细胞均异常,而另两个精细胞正常

1.细胞分化的实质是:基因的选择性表达

2.动物体细胞核移植技术克隆动物可以证明:动物体细胞核具有全能性

3.雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明:动物生殖细胞具有全能性

4.衰老细胞的特点:细胞体积减小,细胞核体积增大

5.被病原体感染的细胞的清除过程属于:细胞凋亡

6.癌细胞的主要特征有:无限增殖、形态结构改变、易于扩散和转移

7.癌细胞易扩散和转移的原因是:细胞表面糖蛋白减少,使细胞间黏着性降低

8.原癌基因的主要功能是:调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程

9.抑癌基因的主要功能是:阻止细胞不正常的增殖

1.相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型

2.性状分离是指在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象

3.孟德尔分离现象的假说要点:

(1)生物的性状是由遗传因子决定的

(2)体细胞中遗传因子成对存在

(3)生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入到不同配子中

(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的

4.测交是指让F1 与隐性纯合子杂交

1.基因自由组合定律的实质:等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合

2.利用自交法确定基因位置:F 1 自交,如果后代性状分离比符合31,则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上;如果后代性状分离比符合9331或(31)n (n2),则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。

3.利用测交法确定基因位置:F 1 测交,如果测交后代性状比符合11,则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上;如果测交后代性状比符合1111或(11)n (n2),则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。

1.形成配子时基因和染色体存在的平行关系是:非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的

2.萨顿的假说是:基因位于染色体上

3.摩尔根对于基因位于染色体上所提出的假设是:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因

4.X隐性遗传病的特点是:男性患者多于女性患者,存在交叉遗传现象

1.人类遗传病准确的表述是:由于遗传物质改变而引起的人类疾病

2.单基因遗传病是指:受一对等位基因控制的遗传病

3.多基因遗传病是指:受两对以上等位基因控制的遗传病

4.监测和预防遗传病的主要手段是:遗传咨询和产前诊断

1.格里菲思的体内转化实验得出的结论是:加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌

2.艾弗里的体外转化实验得出的结论是:DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质

3.肺炎双球菌转化的实质是:基因重组

4.噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质

5.细胞生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA

1.DNA分子复制的时期:细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期

2.DNA复制需要的基本条件有:模板、原料、能量和酶等

3.DNA分子复制的特点是:半保留复制;边解旋边复制

4.DNA分子复制的意义是:DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给子代,从而保持了遗传信息的连续性

5.遗传信息是指:DNA中碱基的排列顺序

6.基因的本质描述是:基因是有遗传效应的DNA片段

1.RNA和DNA在化学组成上的区别在于:RNA中含有核糖和尿嘧啶,DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶

2.对转录的描述是:主要在细胞核内进行,是以DNA的一条链为模板,合成mRNA的过程

3.对翻译的描述是:以mRNA为模板,以氨基酸为原料,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程

4.密码子与氨基酸之间的对应关系是:一种密码子只能决定一种氨基酸,但一种氨基酸可以由多种密码子来决定

5.基因对性状的控制有两条途径:一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状

1.基因突变的准确描述是:由DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变

2.基因突变的随机性的表述是:基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,可以发生在细胞内不同的DNA分子上,也可以发生在同一DNA分子的不同部位

3.基因重组的准确描述是:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合

4.同无性生殖相比,有性生殖产生的后代具有更大的变异性,其根本原因是:产生新的基因组合机会多

1.染色体结构改变的实质是:会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异

2.染色体组的准确表述是:指细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异

3.单倍体是指:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体

4.多倍体是指:由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体

5.能产生前所未有的新基因,创造变异新类型的育种方式是:诱变育种

6.能将两个或多个品种的优良性状集中到同一生物个体上的育种方式是:杂交育种

1.种群的描述是:生活在一定区域的同种生物的全部个体

2.基因库的描述是:一个种群中全部个体所含有的全部基因

3.种群在生物进化上的地位是:生物进化的基本单位

4.突变和基因重组在进化上的作用是:生物进化的原材料

5.生物朝一定方向不断进化的原因是:在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变

6.物种的表述为:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物

7.隔离在物种形成中的作用是:物种形成的必要条件

1.营养不良导致组织水肿的原因是:蛋白质摄入不足,血浆蛋白减少,血浆的渗透压下降,组织液渗透压相对升高,导致组织水肿

2.饭后,血糖有所升高,一段时间后又恢复正常,其调节过程是:血糖升高,胰岛素分泌增加,促进细胞对血糖的摄取、利用、储存和转化,从而降低血糖

3.糖尿病人出现“多尿”的原因是:原尿中含有大量的糖,渗透压升高导致肾小管和集合管对水分的重吸收困难,导致尿液增多

4.人在寒冷环境中经常会打“寒战”,请写出其反射过程:皮肤的冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌收缩

5.长跑运动员在比赛中尿液产生的很少,其原因是:运动员大量出汗,细胞外液的渗透压上升,通过下丘脑的调节,使垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,尿量减少

1.有刺激不一定会发生反射,其原因是:反射的进行需要接受适宜强度的刺激,刺激过强或过弱,都将导致反射活动无法进行

2.兴奋在神经纤维上的传导方式是局部电流

3.兴奋在神经元之间的传递过程中,发生的信号转换为电信号→化学信号→电信号

4.兴奋在神经元之间的传递是通过化学物质(神经递质),神经递质和突触后膜上的特异性受体结合后,会引起下一神经元的兴奋或抑制

5.兴奋在神经纤维上可以双向传导,但是在整个反射弧中只能单向传递的原因是:兴奋在突触间只能单向传递

6.兴奋在神经元之间只能单向传递的原因是:神经递质只贮存于突触前神经元内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜

1.甲状腺激素的主要作用有促进新陈代谢和幼小动物的生长发育,提高神经系统的兴奋性;其靶细胞是几乎全身组织细胞

2.促甲状腺激素的主要作用是促进甲状腺的发育和甲状腺激素的分泌

3.激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是使靶细胞或靶器官原有的生理活动发生变化

4.激素调节的三大特点是微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞

5.激素和受体结合发挥作用后就被相应的酶分解灭活

6.神经调节和体液调节的关系:一方面神经调节主导体液调节,体液调节可以看做是神经调节的一个环节。另一方面,激素又能影响神经系统的发育和功能

1.免疫系统包括免疫器官、免疫细胞(吞噬细胞、淋巴细胞等)和免疫活性物质(抗体、淋巴因子、溶菌酶等)

2.免疫系统的功能是防卫、监控和清除

3.B细胞受到抗原刺激后,在淋巴因子作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分形成记忆细胞

4.效应T细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,激活靶细胞内的溶酶体酶,使靶细胞裂解死亡,病原体被释放,进而被吞噬、消灭

5.二次免疫和初次免疫相比,反应更快、抗体产生的更多,患病程度轻或者不患病

6.免疫预防接种可以预防疾病的原因是:注射某种病原体的相应疫苗后,机体产生的抗体和记忆细胞可以长期存在,当机体再次接触到该类病原体时,记忆细胞能迅速增殖、分化成浆细胞,快速产生大量抗体,消灭病原体

1.植物激素是指由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物

2.植物向光性的原理是:单侧光照射时,尖端产生的生长素由向光一侧向背光一侧发生横向运输,背光侧生长素浓度高,再经极性运输到尖端下部,导致下部背光侧生长素浓度高,生长速度快,植物向光弯曲生长

3.生长素的极性运输发生在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,而在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。

4.生长素的生理作用具有两重性:低浓度促进生长,高浓度抑制生长甚至杀死植物

5.顶端优势的原理:植物顶芽产生的生长素向侧芽运输,侧芽生长素浓度高,抑制其发育,顶芽生长素浓度低,优先发育

1.种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率与死亡率及迁入率与迁出率,其中种群密度是种群最基本的数量特征。

2.直接决定种群密度的是出生率与死亡率、迁入率与迁出率,年龄组成是预测种群数量变化趋势的依据。

3.J”型增长曲线的形成条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。“S”型增长曲线成因:资源和空间条件有限,随种群密度增大,种内斗争加剧,天敌数量增多,从而使出生率降低、死亡率升高,直至平衡

4.在自然界中,气候、食物、天敌、传染病等均会影响种群数量,故大多数种群数量总处于波动中。

5.渔业捕捞中,让鱼的种群数量维持在K/2的原因是:K/2时种群的增长速率最大,种群的数量能迅速恢复,有利于鱼类资源的可持续利用

1.群落指的是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。它包括该地区所有的动物、植物和微生物等。

2.在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象,植物的分层现象主要与光照有关;动物的分层现象则与栖息条件和食物有关。在水平方向上, 群落的不同种群常呈镶嵌分布。

3.随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程称为群落演替,包括初生演替和次生演替

4.次生演替和初生演替相比,时间往往比较短的原因是:次生演替开始时,保留了原有的土壤条件,甚至保留了植物的种子和其他繁殖体

5.自然条件下,群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。

6.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

1.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)

2.生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者

3.太阳能经过生产者的固定进入生物群落,在食物链中以化学能的形式流动,以热能的形式散失。

4.生态系统的能量流动具有单向传递、逐级递减的特点。

5.生态系统的能量单向流动的原因:食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果,不能逆转;生产者不能再利用散失的热能

6.生态系统的能量流动逐级递减的原因:某个营养级同化的能量自身呼吸要消耗一部分,还有一部分被分解者利用,所以不能将全部的能量流入下一个营养级

7.从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的是:调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分

1.生态系统的物质循环指的是组成生物体的各种元素在无机环境和生物群落之间循环往复的现象。

2.碳元素在无机环境和生物群落之间是以CO 2 的形式循环的,在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的。

3.生态系统的信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息等形式。

4.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,二者呈负相关。

5.生态系统稳定性的基础是生态系统的自我调节能力负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。

1.人口增长不同于自然种群数量的增长,生物种群的消长的规律不完全适用于人口增长的情况。

2.植被破坏是土地荒漠化的主要原因,也是引起全球气候变化的原因之一。

3.各种污染物经河流和空气进入海洋,以及海洋运输时的石油泄露和倾倒污染物等造成海洋污染。

4.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次;生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值

5.生物多样性的间接价值要大于直接价值。

6.建立自然保护区或风景名胜区等是就地保护的最有效措施。

1.限制酶具有特异性,即一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列,并在特定的位点上切割DNA分子。DNA连接酶的作用部位是磷酸二酯键

2.质粒是常用的载体,它是一种小型的双链环状DNA分子,具有一个至多个限制酶切割位点及标记基因

3.基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因

4.培育转基因动物时,受体细胞必须是受精卵,培育转基因植物时的受体细胞可以是受精卵,也可以是体细胞

5.目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法;导入动物细胞常用显微注射技术,导入微生物细胞常用感受态细胞法

6.目的基因到了另一种生物体内能够成功表达的原理是所有生物共用一套遗传密码

1.植物组织培养的过程主要包括脱分化和再分化两个阶段,脱分化的结果是形成愈伤组织,再分化的结果是形成根和芽。

2.植物体细胞杂交需要用酶解法制备原生质体,所用的酶包括纤维素酶和果胶酶

3.无论是植物体细胞杂交还是动物细胞融合,都需要诱导。

4.植物组织培养需要各种营养成分和植物激素,动物细胞培养也需要各种营养成分及血清

5.植物体细胞杂交可用于作物育种,动物细胞融合可用于单克隆抗体的制备

6.产生单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞,它既能产生单克隆抗体又能无限增殖

1.受精过程:获能的精子穿过放射冠和透明带→精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别→精子遗传物质进入卵细胞。

2.防止多精入卵的两道屏障是:透明带反应和卵细胞膜反应

3.胚胎发育过程:受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官分化→幼体

囊胚期开始出现细胞分化,原肠胚出现胚层分化。

4.胚胎移植的基本程序:对供、受体的选择和处理→配种或进行人工授精→对胚胎的收集、检查、培养或保存→胚胎移植→移植后检查

5.胚胎移植的优势是可以充分发挥性优良动物的繁殖潜力。

1.生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益与生态效益的同步发展

2.物质循环再生原理的基础是物质循环;物种多样性原理的基础是生态系统的稳定性;协调与平衡原理的基础是生物与环境的协调和平衡;整体性原理的基础是社会、经济和自然构成复合系统;系统学和工程学原理的基础是系统的结构决定功能

3.农村综合发展型生态工程的主要原理是物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理;小流域综合治理生态工程的主要原理是整体性原理和协调与平衡原理;大区域生态系统恢复工程和城市环境生态工程的主要原理都是协调与平衡原理、整体性原理

1.无菌操作技术包括消毒和灭菌,消毒包括煮沸消毒、巴氏消毒、化学药剂消毒和紫外线消毒等;灭菌包括灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌

2.培养基的制备包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板等步骤,倒置平板的目的是防止培养皿盖上的水滴滴入培养基造成污染

3.大肠杆菌的纯化包括平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法要求多次划线,稀释涂布平板法要求菌液要充分地稀释。

4.微生物的计数要求制作多个平板,且每个平板上能长出30~300个菌落。

5.尿素分解菌和纤维素分解菌的分离都运用了选择培养基,前者所用的培养基中尿素是唯一的氮源,后者所用的培养基中纤维素是唯一的碳源

1.果酒制作需要的微生物是酵母菌,它是一种兼性厌氧型微生物,通过有氧呼吸可以大量增殖,通过无氧呼吸可以产生酒精

2.果醋制作需要的微生物是醋酸菌,它是一种好氧菌,所以果醋制作需要一直通入氧气

3.腐乳的制作需要多种微生物参与,但主要是毛霉的作用。通过脂肪酶、蛋白酶等酶的作用,将一些大分子物质水解成小分子物质。

4.腐乳的风味主要取决于卤汤和酒的作用。

5.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶脂肪酶淀粉酶纤维素酶。其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶碱性脂肪酶

6.海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高,将很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果

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